Fluor

Bylo to mnohem více vzrušující, než jsem
předpokládal. Vidíte ty plameny. Naše první video o fluoru bylo tak trochu
zklamáním. Nebyl tam žádný, jenom pár kusů skla a
nějaké zábavné historky. Teď se nacházím v kanceláři profesora Erica
Hopea, - Tady je! který je jedním z národních specialistů
na chemii fluoru. Ví, jak s tímto strašlivým
prvkem zacházet bezpečně. Já vůbec nevím, co dělat.
Docela se těším na to, co se bude dít. Jednou z věcí, o kterých jsi v původním videu
na Youtube hovořil, bylo, že fluor je jedním z mála prvků, které jsi neviděl.


Tak jsem si pomyslel, že je vlastně poměrně málo vědců,
kteří ho viděli. Takže co teď chci udělat, je, že vyrobím
a ukážu ti čistý fluor. Fluor je pomalu vypouštěn. Můžeš vidět,
jak pomalu stoupá tlak. Jeden z důvodů, proč lidé o fluoru vědí,
je, protože je jedním z velmi reaktivních prvků. Bude reagovat se všemi prvky
periodické tabulky kromě neonu a hélia. Bude reagovat se zlatem, bude reagovat
se stříbrem, bude reagovat s platinou. Hexafluorid platinový je zářivě červený,
je to plyn.

Dobře, fluor jde do tohohle aparátu,
touhle trubkou. Martyne! - Nevidíte nic, že ne?
- Nevidím vůbec nic. - Nevidíte vůbec nic. To je kvůli tomu, že je tam něco málo pod
2 atmosféry fluoru. Je to bledý žlutě zbarvený plyn. Jsem drobet zklamán, ale asi je to něco jako
kyslík a dusík, nemůžete je tak docela vidět. Ale snad kdybychom ho mohli zhustit
do kapaliny, viděl bych ho lépe. Teď ho tedy ochladím tekutým dusíkem
na -196°C. Udělám to pomalu, chvíli to zabere.

Dobře Martyne, pomůžete mi s tím? Co chci udělat je, abyste vzal tu nádobu
pryč a já místo ní dám tuhle. Takže dejte jí pryč a znovu nahoru. A zde máme možná 2 palce
kapalného fluoru. Můžeš k tomu, není v tom žádný problém. Jen to drobet očistit od kondenzace. Ano, jsem překvapen. Myslel jsem si,
že to bude bledě zelené, ale je to docela tmavá žlutá.

Kdyby mi to ukázali,
myslel bych si, že je to tekutý chlór. Tekutý chlór jsem také ještě neviděl. Jo, to by šlo. Tady mám v podstatě další válec
naplněný fluorem pod asi 5 atmosférami. Ten teď fluor vypustí a co tu máme
v téhle demonstraci je pouhá drátěnka. V podstatě je to kovová
drátěnka, železná bavlna. Propálilo to díru skrz naskrz
tou železnou bavlnou. Je to mimořádné. Vypadá to, jako kdyby to bylo rezavé.

Ta rezavá barva je ve skutečnosti
fluorid železitý. Ale možná je to oxid železitý z toho
rozpáleného železa, které reagovalo s kyslíkem ve vzduchu. Ten důvod, proč fluor tvoří tak silné vazby,
je kvůli tomu, že je to malý atom a jeho jádro je poměrně vysoce nabité, protože je úplně napravo
v periodické tabulce prvků. Elektrony však
jádro neodstiňují, takže je velice takzvaně elektronegativní, přitahuje k sobě
elektrony z jiných prvků.

Vyměnil jsem předmět za obyčejné
brikety na grilování. Tohle je čistý uhlík. My jsme neudělali nic, tohle je
studené uhlí a studený plyn. Jen když se toho plyn dotkne, stačí,
aby se to vznítilo. Pomyslete na to - jen studený
plyn zapalující věci. Většina chemiků se opravdu bojí pracovat
s fluorem. Nemůžete ho používat ve skleněných nádobách. Nenapadá sklo, ale
když je jen drobet vlhké, většina skel má v sobě vlhkost absorbovanou,
tak fluor vytvoří fluorovodík, když reaguje s vodou,
a ten se pak sklem prožírá.

Takže musíte používat pomůcky vyrobené
z kovu, nejčastěji z niklu. Fluor reaguje s povrchem niklu poprvé,
co ho použijete, a dostanete vrstvu na povrchu, která zbytek kovu
ochraňuje. Takže tohle je znovu fluor se sírou.
Můžete vidět, že oxiduje síru pravděpodobně na fluorid siřičitý nebo
fluorid sírový. Fluor je známý pro svou vysokou reaktivnost
a nebezpečnost a tím, že s ním musíte zacházet opatrně.

Jsou ale atomy fluoru v mojí zubní pastě? Jsou tam... Tvoje pasta obsahuje fluorid. Stejně tak jako můžeš jíst chlorid sodný,
kuchyňskou sůl, která obsahuje chlór, můžeš používat fluoridy. Jakmile má
fluor jeden elektron navíc, například z cínu ve fluoridu cínatém,
který se v zubních pastách často používá, nebo fluorid sodný. Má, co vyžaduje.
Není příliš reaktivní. Způsob, jak pracuje se zuby, je, že zubní
sklovina je sloučeninou vápníku zvaná apatit.

Ten se normálně v kyselinách
poměrně snadno rozpouští. Například když budete jíst sladké nebo pít
perlivé nápoje, mají v sobě dostatek kyselin, aby dokázaly rozpouštět povrch vašich zubů. Ale když si čistíte zuby fluoridem, část
apatitu, který obsahuje OH skupiny, ty jsou nahrazeny fluoridem. Vytvoříte
materiál zvaný fluoroapatit, který je mnohem méně rozpustný v kyselinách.
Ten nemůže být tak snadno napaden, takže nemáte v zubech díry. Speciální poděkování profesoru Ericu Hopeovi
Univerzita Leicester